§1. Гидроксикислоты; номенклатура, изомерия, классификация.
Гидроксикислоты – это соединения, содержащие в молекуле карбоксильную
(–СООН) и гидроксильную (–ОН) группы.
В зависимости от расположения групп –ОН и –СООН различают α, β, γ, δ-гидроксикислоты.
НО–СООН – гидроксиметановая, угольная
НО–СН2–СООН – гидроксиэтановая, гидроксиуксусная, гликолевая
СН3–СН–СООН – 2-гидроксипропановая, α-гидроксипропионовая, молочная
|
ОН
СН3 –СН – СН2 – СООН – 3-гидроксибутановая, β-гидроксимасляная
|
ОН
СН2 – СН2 – СН2 – СООН – 4-гидроксибутановая, γ-гидроксимасляная
|
ОН
Число групп –СООН определяет основность гидроксикислот, а число групп –ОН (включая –ОН в –СООН) – их атомность.
§2. Оптическая (зеркальная) изомерия молочной и винной кислот.
Многие гидроксикислоты содержат один или несколько асимметричных атомов углерода и существуют в виде оптических изомеров.
Асимметричный или хиральный атом углерода – это атом, у которого все четыре заместителя разные. Через этот атом нельзя провести ось и плоскость симметрии.
Молекулы, имеющие хиральный атом, также называются хиральными.
Хиральные молекулы характеризуются оптической активностью, т.е. способностью вращать плоскость поляризованного света в поляриметре.
Оптические изомеры представляют собой зеркальное отображение друг друга (зеркальные антиподы) и называются энантиомерами.
Эти изомеры изображают с помощью проекционных формул Фишера; например, оптические изомеры молочной кислоты
D – правовращающий изомер L – левовращающий изомер
Смесь ( 1:1) право- и левовращающих изомеров называется рацематом или рацемической смесью; обозначается (±). Рацематы оптически не активны.
У винной кислоты два центра хиральности и, следовательно, возможно наличие у нее четырех стереоизомеров:
Однако, у винной кислоты три стереоизомера; две конфигурации мезовинной кислоты представляют собой одно и то же соединение. Мезовинная кислота не обладает оптической активностью, т.к. имеет плоскость и ось симметрии.
D – изомер называется виннокаменной кислотой.
Рацемат из D- и L-изомеров называется виноградной кислотой.
Мезовинная кислота и D- и L-изомеры по отношению друг к другу не являются зеркальными антиподами и называются диастереомерами. Диастереомеры по свойствам отличаются друг от друга.
Физические свойства
Гидроксикислоты – кристаллические вещества. Низшие гидроксикислоты из-за сильной гигроскопичности – густые сиропообразные жидкости, хорошо растворимые в воде.
§3. Методы получения оксикислот.
Восстановление СО – группы альдегидо- или кетокислот:
Гидролиз галогенпроизводных карбоновых кислот.
Присоединение воды к непредельным кислотам
Получение α-гидроксикислот: омыление оксинитрилов
Получение фенолокислот:
